Параллельное программирование на С++ в действии

 void wait_and_pop(T& value);

 std::shared_ptr wait_and_pop();

 bool empty() const;

};

Как и в случае стека, мы для простоты уменьшили число конструкторов и запретили присваивание. И, как и раньше, предлагаем по два варианта функций try_pop() и wait_for_pop(). Первый перегруженный вариант try_pop() (1) сохраняет извлеченное значение в переданной по ссылке переменной, а возвращаемое значение использует для индикации ошибки: оно равно true, если значение получено, и false — в противном случае (см. раздел А.2). Во втором перегруженном варианте (2) так поступить нельзя, потому что возвращаемое значение — это данные, извлеченные из очереди. Однако же можно возвращать указатель NULL, если в очереди ничего не оказалось.

Ну и как же всё это соотносится с листингом 4.1? В следующем листинге показано, как перенести оттуда код в методы push() и wait_and_pop().

Листинг 4.4. Реализация функций push() и wait_and_pop() на основе кода из листинга 4.1

#include

#include

#include

template

class threadsafe_queue {

private:

 std::mutex mut;

 std::queue data_queue;

 std::condition_variable data_cond;

public:

 void push(T new_value) {

  std::lock_guard lk(mut);

  data_queue.push(new_value);

  data_cond.notify_one();

 }

 void wait_and_pop(T& value) {

  std::unique_lock lk(mut);

  data_cond.wait(lk, [this]{return !data_queue.empty();});

  value = data_queue.front();

  data_queue.pop();

 }

};

threadsafe_queue data_queue; ←(1)

void data_preparation_thread() {

 while (more_data_to_prepare()) {

  data_chunk const data = prepare_data();

  data_queue.push(data); ←(2)

 }

}

void data_processing_thread() {

 while (true) {

  data_chunk data;

  data_queue.wait_and_pop(data); ←(3)

  process(data);

  if (is_last_chunk(data))

   break;

 }

}

Теперь мьютекс и условная переменная находятся в экземпляре threadsafe_queue, поэтому не нужно ни отдельных переменных (1), ни внешней синхронизации при обращении к функции push() (2). Кроме того, wait_and_pop() берет на себя заботу об ожидании условной переменной (3).

Второй перегруженный вариант wait_and_pop() тривиален, а остальные функции можно почти без изменений скопировать из кода стека в листинге 3.5. Ниже приведена окончательная реализация.

Листинг 4.5. Полное определение класса потокобезопасной очереди на базе условных переменных

#include

#include

#include

#include

template

class threadsafe_queue {

private:

 mutable std::mutex mut;←(1) Мьютекс должен быть изменяемым

 std::queue data_queue;

 std::condition_variable data_cond;

public:

 threadsafe_queue() {}

 threadsafe_queue(threadsafe_queue const& other) {

  std::lock_guard lk(other.mut);

  data_queue = other.data_queue;

 }

 void push(T new_value) {

  std::lock_guard lk(mut);

  data_queue.push(new_value);

  data_cond.notify_one();

 }

 void wait_and_pop(T& value) {

  std::unique_lock lk(mut);

  data_cond.wait(lk, [this]{ return !data_queue.empty(); });

  value = data_queue.front();

  data_queue.pop();

 }

 std::shared_ptr wait_and_pop() {

  std::unique_lock lk(mut);

  data_cond.wait(lk, [this]{ return !data_queue.empty(); });

  std::shared_ptr

   res(std::make_shared(data_queue.front()));

  data_queue.pop();

  return res;

 }

 bool try_pop(T& value) {

  std::lock_guard lk(mut);

  if (data_queue.empty())

   return false;

  value = data_queue.front();

  data_queue.pop();

  return true;

 }

 std::shared_ptr try_pop() {